Mini-Werkzeuge für die Kunststoffindustrie durch Mikro-Lasersintern
Mit dem Mikro-Lasersintern ist es möglich, Werkzeuge oder Formeinsätze für z.B. die Kunststoffindustrie mit Detailauflösungen im Bereich von 20-40 µm aufzubauen. Besonders Industrien aus den Elektronik-, Automobilbau-, Medizintechnik-, IT- und Mikromechanikbranchen können von dem Mikro-Lasersintersystem profitieren. Bauteile können billiger und schneller hergestellt werden, was auch zu Preisersparnissen beim Endverbraucher führen kann.
Prozessskizze des Mikro-Lasersinterns und lasergesintertes Stempelwerkzeug
Mit dem Mikro-Lasersintern ist es möglich, Werkzeuge für z.B. die Kunststoffindustrie mit Detailauflösungen im Mikrometerbereich aufzubauen. Dieses ist das Ergebnis eines fünfjährigen EU-Forschungsprojektes mit Partnern aus sechs europäischen Ländern. Weiterhin können Funktionsbauteile aus Metallen und Metall-Keramik-Werkstoffen aufbauend hergestellt werden.
Ziel des Projekts war, ein Lasersinter-System mit einer Auflösung von weniger als 50 µm zu entwickeln und in Betrieb zu setzen. Dazu war es nötig, nanophasige Pulver, hochgenaue Handhabungssysteme, Prozesssteuerung und Software zu entwickeln. Auch die Entwicklung eines Laserbearbeitungskopfes für das Laser-Mikrosintern war notwendig.
Bei der Entwicklung war es wichtig, die Fortschritte in der Lasertechnologie, die Nanopulvereigenschaften, die Laser-Material-Interaktion, die Schmelz- und Aushärteverhalten sowie die Wirkung der Schutzatmosphäre beim Lasersintern usw. zu kennen und zu beherrschen.
Tatsächlich war es möglich, Detailauflösungen im Bereich von 20-40 µm zu erreichen. Werkzeuge aus Eisen-Kupferlegierungen für das Kunststoffeinspritzverfahren mit einer Größe von 524 x 14 µm konnten mit einem Maschinenprototyp hergestellt werden und wurden erfolgreich getestet.
Die neue Technologie wird "microLS" (Mikro-Lasersintern) genannt. Sie wird für die Herstellung von Metallbauteilen (< 2 cm3), Werkzeugen oder Formeinsätzen verwendet. Das microLS-Verfahren kann zum Rapid-Prototyping und zum Rapid-Manufacturing von Mikrobauteilen eingesetzt werden. Besonders Industrien aus den Elektronik-, Automobilbau-, Medizintechnik-, IT- und Mikromechanikbranchen können von dem Mikro-Lasersintersystem profitieren. Bauteile können billiger und schneller hergestellt werden, was auch zu Preisersparnissen beim Endverbraucher führen kann. Schätzungsweise können Werkzeuge und Bauteile mit dem Laser-Mikrosinterverfahren viermal schneller als mit konventionellen Verfahren hergestellt werden.
Als Resultat der guten Projektergebnisse wurde eine Spin-off-Firma, die "microLS GmbH", unter Mitwirkung des LZH und Projektpartner MBN (Italien), mit Sitz in Deutschland gegründet. 2006 sollen die ersten Maschinen für das Laser-Mikrosintern auf dem Markt gebracht werden.
Das Projekt wurde von der Europäischen Gemeinschaft unterstützt.
Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
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